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前言

隨著文章輸出的增加，總有點(diǎn)‘黔驢技窮’的無(wú)力感，聊點(diǎn)什么呢？感覺能聊的話題都聊過了，只能聚焦于小的知識(shí)點(diǎn)來(lái)分享了。今天聊點(diǎn)什么呢？來(lái)聊聊真空泵吧！

在之前的文章中，我們?cè)f(shuō)過，真空泵實(shí)際上算是一個(gè)過渡產(chǎn)品。不用懷疑，在未來(lái)有一天混動(dòng)、純電動(dòng)汽車全面一統(tǒng)天下的時(shí)候，電子助力系統(tǒng)將會(huì)以摧枯拉朽之勢(shì)，取代現(xiàn)在的真空助力系統(tǒng)。但在近10年左右，真空泵還有它存在的價(jià)值，因?yàn)榛茉床皇钦f(shuō)取代就取代的。而目前真空泵的存在要是以驅(qū)動(dòng)形式來(lái)區(qū)分，可以分為電子真空泵和機(jī)械真空泵。

而電子真空泵又分為諸如活塞泵、膜片泵以及最常見的葉片泵，而機(jī)械真空泵結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單，浮動(dòng)式葉片泵。

我們?cè)?jīng)做過一個(gè)調(diào)查，在國(guó)外的主機(jī)廠，其實(shí)機(jī)械泵占絕對(duì)的統(tǒng)治地位，其中不凡大型豪華車，而使用電子真空泵者寥寥無(wú)幾。這與國(guó)內(nèi)主機(jī)廠的情況截然不同，國(guó)內(nèi)自主主機(jī)廠基本上沒有用過機(jī)械泵。

既然機(jī)械泵在國(guó)外OEM大行其道，那我們今天就來(lái)聊聊這個(gè)機(jī)械真空泵。

機(jī)械泵一般是裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，從凸輪軸取力，并且外殼與凸輪軸罩蓋密封連接。

一、工作原理

生產(chǎn)機(jī)械真空泵的供應(yīng)商不少

但機(jī)械真空泵的結(jié)構(gòu)卻基本都一樣，如下圖所示。

如果我們將機(jī)械真空泵拆解了，它的內(nèi)部是這樣。

如果我們要分析機(jī)械真空泵的工作原理，可以簡(jiǎn)述為葉片的旋轉(zhuǎn)讓連接進(jìn)氣口的腔體內(nèi)體積變大，從進(jìn)氣口吸入空氣，當(dāng)體積膨脹到最大時(shí)，關(guān)閉了進(jìn)氣口，將封閉的腔體內(nèi)空氣從出氣口送入與發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸罩蓋內(nèi)，如此往復(fù)循環(huán)。

具體工作過程見下面四個(gè)的工作示意圖：

第一個(gè)階段，隨著葉片的旋轉(zhuǎn)，與進(jìn)氣口連接的腔體體積建立；

第二個(gè)階段，體積逐漸膨脹，空氣被吸入腔體；

第三個(gè)階段；當(dāng)腔體體積膨脹到最大時(shí)，此時(shí)葉片恰好轉(zhuǎn)過了進(jìn)氣口，進(jìn)氣口位置被關(guān)閉，腔體氣體成為封閉的體積，并且體積會(huì)被逐漸壓縮。

第四階段：隨著葉片的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到出氣口開啟的位置，被壓縮的封閉氣體從出氣口流入發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸罩蓋內(nèi)。

二、幾個(gè)疑惑

在解釋了泵的工作原理之后，幾個(gè)問題出現(xiàn)在了腦海里，不知道各位讀者是不是與我有相同的疑惑？

1、葉片與殼體的密封怎么解決，塑料葉片的磨損如何解決？

殼體的材質(zhì)是鋁合金，內(nèi)壁銑削加工，要保證足夠的精度，這是先決條件，但不是核心。核心是什么呢？是機(jī)油，如果我們觀察機(jī)械泵在發(fā)動(dòng)機(jī)上的安裝，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)小管子（綠色），它是做什么用的呢？其實(shí)是一機(jī)油的回油管，既然有回油管，那么必須有進(jìn)油，油從哪進(jìn)的呢？就是凸輪軸位置，因?yàn)橥馆嗇S本身需要機(jī)油潤(rùn)滑。

機(jī)油的進(jìn)入實(shí)際上一下解決了兩個(gè)問題，因?yàn)槿~片與殼體的摩擦位置有機(jī)油的存在，即減輕了磨損，又提高了密封。實(shí)際上真空泵的葉片就是在這種油氣混合物的環(huán)境下工作著。

2 、永不停機(jī)的真空泵會(huì)不會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷？

因?yàn)闄C(jī)械泵的葉片會(huì)隨著凸輪軸一直旋轉(zhuǎn)，不像電子真空泵那般可以隨時(shí)停機(jī)，我們就會(huì)想到它會(huì)不會(huì)一直抽氣？發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、油耗是不是都會(huì)增加？且慢，我們還是來(lái)分析一下。

我們都是知道電子真空泵系統(tǒng)的單向閥是位于泵和真空助力器之間，泵的開、關(guān)依靠真空度傳感器的測(cè)量結(jié)果。如果沒有真空度傳感器信號(hào)，那泵將會(huì)一直工作。而且將會(huì)以非常大的負(fù)荷工作，因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)的真空度已經(jīng)很高了，再抽只會(huì)越來(lái)越困難。

但在機(jī)械真空助力系統(tǒng)中，工程師巧妙的解決了這一問題。怎么解決？只需挪一下單向閥的位置，將單向閥的位置由進(jìn)氣位置挪到了出氣口。隨著真空泵抽氣，系統(tǒng)內(nèi)的真空度越來(lái)越高，往外送出的氣體越來(lái)越少，達(dá)到門限之后，單向閥關(guān)閉了。雖然葉片還在旋轉(zhuǎn)，但整個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)于在真空中運(yùn)行，兩側(cè)沒有壓差，也就不存在泵氣，自然負(fù)荷就小了很多。

而且這個(gè)單向閥在機(jī)械泵上的實(shí)現(xiàn)也非常的簡(jiǎn)單，只是一個(gè)彈簧片。調(diào)整彈簧片剛度，就能設(shè)定不同的開啟、關(guān)閉門限值。

三、總結(jié)

一項(xiàng)技術(shù)的存在必有其價(jià)值，同樣的，對(duì)于國(guó)外主機(jī)廠比較多用機(jī)械真空泵，我們分析主要還是其成本低廉，首先泵本身價(jià)格就比電子真空泵要便宜，其次還不需要額外的諸如真空度傳感器，線束，真空泵支架，控制策略等等輔助系統(tǒng)。而且由于機(jī)械泵是集成在發(fā)動(dòng)機(jī)之上的，所以它跟發(fā)動(dòng)機(jī)走而不是整車，一般大的主機(jī)廠可以開發(fā)很多種車型，但發(fā)動(dòng)機(jī)就那么幾個(gè)，比如大眾的EA211EA888 所以這樣就大大的降低了開發(fā)費(fèi)用，而電子真空泵基本跟整車在走，新開一臺(tái)車，就要重新開發(fā)一套真空系統(tǒng)。

當(dāng)然，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)之處沒有考慮外掛機(jī)械真空泵的話，發(fā)動(dòng)機(jī)更改的費(fèi)用也挺大的。說(shuō)到底還是產(chǎn)品規(guī)劃的前瞻性和規(guī)模優(yōu)勢(shì)。